单分子取向定位显微镜single-molecule orientation localization microscopy (SMOLM) 方法,目前需要光学设置和算法,从而使得成像过程非常缓慢和复杂,也限制了生物应用的广泛采用。
近日,英国 剑桥大学(University of Cambridge)Ezra Bruggeman,Steven F. Lee等,在Nature Methods上发文,提出了POLCAM:基于偏振相机偏振检测的简化单分子取向定位显微镜SMOLM方法,可很容易地实现在任何宽场荧光显微镜上。
为了使偏振相机与单分子检测兼容,开发了理论来最小化视场误差,使用模拟来优化实验设计,并开发了一种基于斯托克斯参数估计的快速算法,该算法的运行速度比现有技术快1000倍以上,实现分子各向异性的近即时测定。
为了帮助采用POLCAM,开发了开源图像分析软件和详细介绍硬件安装和软件使用的网站。为了阐明POLCAM在生命科学中的潜力,这种方法应用于研究α-突触核蛋白纤维、哺乳动物细胞的肌动蛋白细胞骨架、成纤维细胞样细胞和T细胞质膜。
POLCAM: instant molecular orientation microscopy for the life sciences. POLCAM:用于生命科学的即时分子取向显微镜。
图1: 偏振相机的单分子成像。
图2:单分子检测,实验偏差和精密度。
图3: 体外α-突触核蛋白纤维的TAB-PAINT成像。
图4:固定HeLa细胞中,肌动蛋白dSTORM成像。
图5:通过考虑DSF形状,提高准确度和精度。
图6:使用POLCAM衍射极限偏振显微镜。